Энергетические параметры долгоживущих светящихся

XLIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС, 8 – 12 февраля 2016 г.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ДОЛГОЖИВУЩИХ СВЕТЯЩИХСЯ
ОБРАЗОВАНИЙ, СОЗДАННЫХ КАПИЛЛЯРНЫМ РАЗРЯДОМ
В.Л. Бычков1,2, А.С. Осокин2, В.А. Черников2
1
2
Московский радиотехнический институт РАН, г. Москва, Россия, mrti@mrtiran.ru
Физический факультет, Московский государственный университет
им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия, bychvl@gmail.com
Вопросы природы долгоживущих светящихся образований (ДСО) естественного
происхождения привлекают внимание в связи с исследованием транспортировки энергии на
большие расстояния, огней Св. Эльма, Хессдаллена и др. В этой связи данная работа
является продолжены работы по получению ДСО при помощи капиллярных плазмотронов.
Для получения разряда использовались капилляры из оргстекла диаметром 1,5 – 2 мм.
Верхний электрод выполнялся из стали. Запуск плазмотрона и регистрирующего
осциллографа осуществлялся синхроимпульсами, поступающими с генератора импульсов
Г5-15. Для выяснения характера гибели ДСО исследования проводились с легкоплавким
материалом — оловом. Для этого над капилляром располагалась проволока из олова
диаметром 1,5 мм. Затем ее опускали непосредственно в отверстие капилляра. При
взаимодействии плазменной струи с оловом нижняя часть проволочки (примерно 0,3 –
0,5 мм) резко нагревалась, плавилась и вылетала вместе с плазменной струей в виде
светящихся объектов.
Эти объекты падали на листы бумаги и оставляли на них следы. В случае взрыва на
поверхности бумаги оставалось изображение в виде звезды, в противном случае ДСО,
прыгая по бумаге, оставляло следы в виде следа капли. Время жизни объектов достигало
1,5 с. При экспериментах с кюветой с водой были зарегистрированы полые сферы на
поверхности воды и плотные сферы идущие на дно.
Рис. 1. Полая сфера на поверхности
воды.
Рис. 2. Разрушенная сфера с
шариком.
Оболочки очень хрупкие, попытка достать их из ванны для анализа на оптическом
микроскопе, приводит к их разрушению. Были получены СЭМ снимки разрушенной сферы и
шарика, находящийся внутри полой частицы. Диаметр внутренних сфер оказался 600 –
640 мкм при толщине оболочки 8– 12 мм. Масс спектрометрический анализ этих сфер
показал, что компоненты элементов относятся как O: Sn: Pb = 14,95: 67,59: 17,34%.
Данные по размерам внутренних сфер и их диаметр позволяют оценить энергию, которая
Ees
выделяется при конденсации металла
 10,1 Дж или плотность энергии шарика
W
наполненного металлическим паром составляет es = 9,6109 Дж/м3. Эта величина близка к
оцениваемой для высоко энергетичных шаровых молний.
1